Золотниковый гидрораспределитель

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Золотниковый гидрораспределитель — гидравлический распределитель, в котором запорно-регулирующим элементом служит золотник. В качестве золотника чаще всего выступает плунжер переменного диаметра (рис. 1). Однако известны и другие конструкции золотников. В корпусе золотникового распределителя может также располагаться переливной клапан[1].

Принцип действия

Рис. 1. Конструктивная схема золотникового распределителя
Рис. 2. Принцип действия золотникового гидрораспределителя, управляющего движением штока гидроцилиндра; условное графическое обозначение механизма показано на рис. 3

В простейшем случае золотник может занимать 3 позиции. В нейтральном положении, показанном на рис. 1, каналы распределителя заперты и жидкость не поступает от насоса ни в одну из полостей гидроцилиндра — шток остаётся в покое. При смещении золотника влево рабочая жидкость по каналам в корпусе распределителя и по трубопроводам поступает в левую полость гидроцилиндра, и шток выдвигается. Если же золотник сместить вправо от нейтрального положения, то рабочая жидкость будет поступать уже в правую полость гидроцилиндра, а из левой полости пойдёт на слив в гидробак. В этом положении золотника шток вдвигается.

Стоит отметить, что при подаче жидкости в левую полость гидроцилиндра (в поршневую полость), шток движется с меньшей скоростью, чем при подаче в правую полость (штоковую полость). Это объясняется тем, что часть объёма штоковой полости занимает шток, и эта полость заполняется быстрее. Эти выкладки верны, если подача жидкости остаётся постоянной.

Рис. 3. Условное графическое обозначение механизма, показанного на рис. 1 и рис. 2. Буквами обозначены: Р — распределитель; Ц — гидроцилиндр. Стрелками показаны направления потоков жидкости в каждой из трёх позиций золотника (в нейтральном положении каналы золотника закрыты и жидкость через распределитель не движется)

Область применения

Рис. 4. Включение гидрораспределителя в простейшую гидросистему. Буквами обозначены: Н — насос; Р — распределитель; Ц — гидроцилиндр; КП — предохранительный клапан; Б — гидробак

Золотниковые гидрораспределители используются при номинальных давлениях до 32 МПа. С помощью золотниковых гидрораспределителей, как и с помощью других видов гидрораспределителей, осуществляется управление направлением движения рабочих органов гидродвигателей (валов гидромоторов и штоков гидроцилиндров). Такие распределители установлены, например, в гидросистемах многих экскаваторов, бульдозеров, автогрейдеров и др.

Борьба с гидроударами

Одной из технических проблем эксплуатации золотниковых гидравлических распределителей является возможность возникновения гидравлических ударов в тот момент, когда пояски золотника перекрывают каналы гидрораспределителя. Поскольку время, за которое осуществляется перекрытие каналов, может быть достаточно малым, то остановка потока жидкости может оказаться слишком быстрой, что и может привести к возникновению гидроудара. Чтобы предотвратить это, распределитель обычно снабжается предохранительным клапаном, который конструктивно располагается в корпусе распределителя.

Профиль поясков золотника

Иногда пояски золотников гидрораспределителей выполняют с небольшой конусностью (6°-10°) (рис. 5). Тогда открытие каналов распределителя происходит более плавно, чем в распределителях с золотниками с цилиндрическими поясками (рис. 6). Соответственно, при открытии каналов более плавно нарастает и подача жидкости в полость гидродвигателя, и поэтому «трогание с места» и остановка выходного звена гидродвигателя также происходит более плавно. Кроме того, уменьшается вероятность возникновения гидроударов.

  • Рис. 5. Пояски золотника при наличии конусности; при такой конструкции расход жидкости через распределитель при перекрывании каналов уменьшается более постепенно, соответственно, более плавно происходит остановка выходного звена гидродвигателя (например, штока гидроцилиндра)
    Рис. 5. Пояски золотника при наличии конусности; при такой конструкции расход жидкости через распределитель при перекрывании каналов уменьшается более постепенно, соответственно, более плавно происходит остановка выходного звена гидродвигателя (например, штока гидроцилиндра)
  • Рис. 6. Цилиндрические пояски золотника
    Рис. 6. Цилиндрические пояски золотника

Достоинства

  • небольшая масса распределителя;
  • компактность;
  • простота управления.

Недостатки

  • невозможность работы при давлениях более 32 МПа;
  • значительные утечки рабочей жидкости, возрастающие с увеличением срока эксплуатации распределителя; это приводит к тому, что распределители с большим сроком эксплуатации не могут удерживать в статическом положении под нагрузкой гидродвигатель, и даже если распределитель установлен в положение «заперто», нагруженный вал гидромотора или шток гидроцилиндра постепенно движется;
  • облитерация, то есть явление постепенного заращивания узких щелей поляризованными молекулами жидкости, что приводит к постепенному увеличению усилия сдвига золотника;

См. также

Примечания

  1. ↑ Гидрораспределитель (учебный видеофильм). Дата обращения: 29 сентября 2017. Архивировано 16 апреля 2016 года.

Литература

  • Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.
  • Гейер В. Г., Дулин В. С., Заря А. Н. Гидравлика и гидропривод: Учеб для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1991.
  • Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Шейпак А. А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник, ч.2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. / под ред. А. А. Шейпака. — М.: МГИУ, 2003. — 352 с.
  • Схиртладзе А. Г., Иванов В. И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003 г. — 544 с.